旋转电机的控制装置及旋转电机的控制方法与流程

专利2026-09-03  0


本申请涉及旋转电机的控制装置和旋转电机的控制方法。


背景技术:

1、作为汽车、铁路等的动力源,有时采用能够得到高效率、高输出的永磁体嵌入型旋转电机。在该旋转电机中,得到由作用于线圈与永磁体之间的吸引力及反弹力引起的磁体转矩、和由定子与转子的间隙的磁阻的变化引起的磁阻转矩。

2、作为永磁体嵌入型旋转电机的现有的控制装置,已知有使用效率最佳提前角id映射和iq映射和转矩脉动最小最佳提前角id映射和iq映射来进行矢量控制的控制装置,上述效率最佳提前角id映射和iq映射存储有使旋转电机的效率优先的控制提前角,上述转矩脉动最小最佳提前角id映射和iq映射存储有抑制在特定的旋转频率区域中旋转电机驱动时产生的转矩脉动的控制提前角。在该控制装置中,基于旋转电机的转矩指令值,以效率最佳提前角id映射和iq映射的控制提前角进行矢量控制,并且在特定的旋转频率区域中切换为转矩脉动最小最佳提前角id映射和iq映射的控制提前角进行矢量控制。在这样构成的控制装置中,能够力图实现旋转电机的输出转矩的最大化,同时抑制由转矩脉动引起的噪音、振动等的产生(例如,参照专利文献1)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本专利特开2021-150966号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在现有的控制装置中,需要预先将效率最佳提前角id映射及iq映射及转矩脉动最小最佳提前角id映射及iq映射存储在存储器等中。当控制旋转电机作为汽车、铁路等的动力源时,电源电压变化很大。在电源电压变化较大的情况下,基于电压而效率良好的d轴电流和q轴电流会发生变化。因此,需要根据电源电压预先准备多个效率最佳提前角id映射和iq映射以及转矩脉动最小最佳提前角id映射和iq映射。因此,在现有的控制装置中,存在用于存储这些映射的存储容量变得庞大的问题。

3、本申请是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种旋转电机的控制装置,能够减少存储用于进行矢量控制的映射所需的存储容量。

4、解决技术问题的技术方案

5、本申请的旋转电机的控制装置是通过来自逆变器的三相电流进行驱动的旋转电机的控制装置,包括:基准电流指令生成部,其基于转矩指令值及旋转电机的转速生成d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值;电流相位生成部,其基于由基准电流指令生成部生成的d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值、转矩指令值、转速及旋转电机的电源电压来生成电流相位指令;电流指令生成部,其基于由基准电流指令生成部生成的d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值以及由电流相位生成部生成的电流相位指令来生成d轴电流指令值及q轴电流指令值;以及电压指令生成部,其基于由电流指令生成部生成的d轴电流指令值及q轴电流指令值、转速、旋转电机的旋转位置及三相电流来生成三相电压指令值,并且向逆变器输出三相电压指令值。而且,电流指令生成部包括:第一磁通运算部,其根据d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值来运算d轴基准磁通及q轴基准磁通;基准转矩指令运算部,其基于由第一磁通运算部运算出的d轴基准磁通及q轴基准磁通、及d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值来运算基准转矩指令值;第二磁通运算部,其根据由电流指令生成部生成的上一次的d轴电流指令值及上一次的q轴电流指令值来运算上一次的d轴磁通及上一次的q轴磁通;以及电流指令校正运算部,其基于由第二磁通运算部运算出的上一次的d轴磁通及上一次的q轴磁通、由基准转矩指令运算部运算出的基准转矩指令值及电流相位指令来运算d轴电流指令值及q轴电流指令值。

6、发明效果

7、在本申请的旋转电机的控制装置中,在基准电流指令生成部中,使用id、iq的基准电流指令映射来生成d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值,在电流相位生成部中,基于d轴基准电流指令值、q轴基准电流指令值、转速及旋转电机的电源电压来生成电流相位指令,在电流指令生成部中,基于d轴基准磁通、q轴基准磁通、d轴基准电流指令值及q轴基准电流指令值来生成基准转矩指令值,并且基于上一次的d轴磁通、上一次的q轴磁通、基准转矩指令值及电流相位指令来运算d轴电流指令值及q轴电流指令值,因此,能够减少存储用于进行矢量控制的映射所需的存储容量。



技术特征:

1.一种旋转电机的控制装置,是通过来自逆变器的三相电流进行驱动的旋转电机的控制装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的旋转电机的控制装置,其特征在于,

3.如权利要求2所述的旋转电机的控制装置,其特征在于,

4.如权利要求1至3的任一项所述的旋转电机的控制装置,其特征在于,

5.一种旋转电机的控制方法,是通过来自逆变器的三相电流进行驱动的旋转电机的控制方法,其特征在于,包括:

6.如权利要求5所述的旋转电机的控制方法,其特征在于,

7.如权利要求6所述的旋转电机的控制方法,其特征在于,

8.如权利要求5至7的任一项所述的旋转电机的控制方法,其特征在于,


技术总结
旋转电机(1)的控制装置(100)包括:基于转矩指令值及转速来生成d轴及q轴基准电流指令值的基准电流指令生成部(110);基于d轴及q轴基准电流指令值、转矩指令值、转速及电源电压来生成电流相位指令的电流相位生成部(120);基于d轴及q轴基准电流指令值及电流相位指令来生成d轴及q轴电流指令值的电流指令生成部(130);以及基于d轴及q轴电流指令值、转速、旋转位置以及三相电流来生成三相电压指令值并且向逆变器3输出的电压指令生成部(140)。

技术研发人员:家泽雅宏,北川润,松浦大树,谷英明
受保护的技术使用者:三菱电机株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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